Ensinando Evolução Biológica: desafios e possíveis soluções

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ISBN 978-85-8015-079-7
Cadernos PDE
II
Versão Online
OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE
NA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE
Produções Didático-Pedagógicas
Ficha para identificação da Produção Didático-pedagógica – Turma 2014
Título: Ensinando Evolução Biológica: desafios e possíveis soluções
Autor: Lucy Vana Koga
Disciplina/Área:
Biologia
Escola de Implementação do
Projeto e sua localização:
Colégio Estadual Barão do Rio Branco – EFM
Município da escola:
Londrina
Núcleo Regional de Educação:
Londrina
Professor Orientador:
Professor Dr. Rogério Fernandes de Souza
Instituição de Ensino Superior:
Universidade Estadual de Londrina – UEL
Relação Interdisciplinar:
Matemática, Português, Geografia, Física e Inglês
Resumo:
Esta unidade temática contemplará conteúdos relacionados
a Evolução Biológica, presente nas Diretrizes Curriculares
da Educação Básica de Biologia – (PARANÁ, 2008) e no
Caderno de Expectativas de Aprendizagem (PARANÁ,
2012) – Secretaria de Estado da Educação do Paraná,
considerados imprescindíveis à formação conceitual dos
estudantes. As diretrizes objetivam o estudo do fenômeno
VIDA, explicando os pensamentos que contribuíram para a
construção das diferentes concepções da vida, suas
implicações no ensino, considerando a história da ciência,
contextos históricos, religiosos, econômicos, políticos e
sociais, partindo de quatro pensamentos biológicos:
descritivo, mecanicista, evolutivo, da manipulação genética.
O pensamento biológico evolutivo compreende o mundo
mutável, revela uma concepção de ciência que não pode
ser considerada verdade absoluta, explicando e construindo
interpretações, assumindo seu caráter humano determinado
pela história. Atualmente, a Teoria evolutiva vai além das
ideias de Lamarck (1744-1829) e Charles Darwin (18231913), sendo considerada o eixo principal à compreensão
da organização da vida. Estudos realizados apontam o
tema como pouco abordado nas escolas, devido a diversos
fatores, dentre eles, a baixa disponibilidade de material
didático para o desenvolvimento de atividades práticas.
Assim, justifica-se trabalhar assuntos ligados a esse tema,
propondo atividades lúdicas alternativas para o seu ensino.
Palavras-chave:
Ensino de Evolução Biológica; Teoria Evolutiva Moderna;
Livro Didático; Professores de Biologia.
Formato do Material Didático:
Unidade Didática
Público:
Professores de Biologia – Ensino Médio
Apresentação
Este material didático é um trabalho da proposta pedagógica no formato de
Unidade Didática, abordando o conteúdo Evolução Biológica, e visa contribuir com o
conteúdo estruturante envolvendo o pensamento biológico evolutivo, apresentado nas
Diretrizes Curriculares da Educação Básica de Biologia – DCE, destinada a Professores
da disciplina de Biologia que atuam no Ensino Médio.
Nessa perspectiva, o conteúdo Evolução Biológica pode ser considerado relevante,
uma vez que, segundo as DCE, o pensamento biológico evolutivo proporciona a
compreensão do mundo mutável, destacando uma concepção de ciência que não pode
ser considerada verdade absoluta. E, na prática do ensino de biologia, este passa a ser
um processo que objetiva explicar e construir modelos interpretativos assumindo seu
caráter humano, determinado pelo tempo histórico, sendo atualmente considerada o eixo
principal para a compreensão da organização da vida em nosso planeta.
Dentre os materiais de apoio, os professores da disciplina adotam o Livro Didático
do Programa Nacional do Livro Didático – PNLD, uma vez que esse material está
presente em todos os Colégios que ofertam o Ensino Médio. Para alguns professores, a
abordagem do conteúdo Evolução Biológica é realizada sem muitas dificuldades, mas
alguns relatam que a dificuldade maior está no desenvolvimento de atividades didáticas
que possam complementar o conteúdo teórico, que muitas vezes é visto como abstrato
pelos alunos. Diante da situação citada a presente Unidade Didática pretende subsidiar
tais professores na realização de atividades práticas.
Introdução
Em 2004, foi implantado no Brasil, o Programa Nacional do Livro Didático do
Ensino Médio (PNLEM) atendendo as disciplinas de Português e Matemática e, em 2007,
o livro de Biologia passou a fazer parte do programa (BRASIL, 2007). De acordo com o
Plano Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio – Ministério da Educação (PNLEM
– MEC), a evolução biológica deve fazer parte do conteúdo a ser trabalhado nas escolas.
Tal tema consta no documento Diretrizes Curriculares da Educação Básica – Biologia
(PARANÁ, 2008) e no Caderno de Expectativas de Aprendizagem (PARANÁ, 2012)
redigidos pela Secretaria de Estado da Educação do Paraná – SEED, presente em um
quadro de conteúdos básicos – que relaciona os conhecimentos fundamentais para as
séries do ensino fundamental (etapa final) e para o ensino médio, que são considerados
imprescindíveis para a formação conceitual dos estudantes.
Conforme Ciccilini (1993 apud ZAMBERLAN e SILVA, 2012, p. 190):
[…] os conteúdos sobre evolução biológica, apesar de presentes nas
propostas curriculares e nos livros didáticos, quase não são trabalhados
em sala de aula e, quando o são, aparecem apenas como um tópico a
mais do programa. A autora ainda comenta que no sistema de ensino
brasileiro a inclusão desses conteúdos geralmente se apresenta como um
dos últimos tópicos do programa, podendo ser uma forma camuflada de
evitar assunto polêmico. “Dessa forma, ‘não dá tempo de acabar o
programa’ passa a ser a justificativa manifestada por alguns professores de
Biologia quando perguntados se abordam os conteúdos de evolução”.
Ao investigar as teorias evolutivas apresentadas nos livros didáticos de Biologia,
Almeida e Falcão (2010) “concluíram também que o assunto evolução biológica,
geralmente, está colocado no final do livro e, normalmente, logo após o conteúdo de
genética” (apud ZAMBERLAN e SILVA, 2012, p. 192).
Ademais, o ensino de evolução biológica nem sempre é uma tarefa fácil, devido a
uma série de fatores (Blackwell et al., 2003; Carneiro, 2004; Tidon e Lewontin, 2004;
Asghar et al., 2007; Nelson, 2008); Dijk, 2009; Sanders e Ngxola, 2009; Schilders et al.,
2009). Oleques et al. (2011) considera o tema polêmico, principalmente por ser base para
explicar o fenômeno da vida e ser considerado um eixo integrador de conteúdos da área
biológica. Nelson (2008) considera que, parte do problema da não aceitação da evolução
está relacionado com a ineficiência de faculdades e escolas de ensino médio darem aulas
de ciências. E, embora as faculdades de ciências sejam especialistas na utilização de
dados, geralmente, continuam a ensinar de maneira ineficiente. Outros fatores também
são apresentados por alguns professores: falta de formação, de material didático e de
tempo para o seu ensino, alunos imaturos e/ou prescindem de uma base teórica suficiente
para a compreensão da biologia evolutiva (Tidon e Lewontin, 2004), além de falta de
tempo e de conflitos com suas próprias crenças, levando a um ensino fragmentado,
conteudista e memorístico (OLEQUES et al., 2011). Carneiro (2004), Meglhioratti (2004),
Goedert (2004) e Licatti (2005), verificaram que além da falta de domínio dos conceitos,
os professores sentem-se inseguros ao abordar as questões e implicações de natureza
filosófica e religiosa que surgem no contexto. Estudos como de Gayon (2001), Carneiro
(2004), Tidon e Lewontin (2004), mostram que:
[…] os professores têm dificuldades em trabalhar este assunto, pois a
parcela de tempo destinada para o estudo de evolução é pouco
significativa, já que este conteúdo é, normalmente, trabalhado no último
ano do Ensino Médio e muitas vezes, falta tempo para abordá-lo. Entre
outras dificuldades encontradas se destacam a falta de preparo dos
professores muitas vezes em virtude de sua formação inicial inadequada e
a ausência de formação continuada (apud OLEQUES et al. 2011).
Carneiro (2004) identificou uma série de equívocos conceituais relacionados ao
domínio do conhecimento científico. Para OLEQUES et al. (2011), os estudos realizados
por Almeida e Falcão (2005), Sepúlveda e El-Hani (2009) evidenciaram que além da falta
domínio conceitual por parte dos professores, constata-se a necessidade de abordar
questões filosóficas, éticas, biológicas e até políticas, aspectos estes que os professores
não se sentem preparados para tratar com os alunos. Dessa forma, o ensino da evolução
biológica tende a ser prejudicado, uma vez que os professores não dominam
adequadamente alguns conceitos evolutivos, bem como os referentes ao conhecimento
histórico da teoria evolutiva e aos seus processos (OLEQUES; SANTOS; BOER, 2011, p.
260-261).
Entre os estudantes, os principais motivos que contribuem para a não aceitação ou
compreensão deste tema estão as preconcepções. SILVA, LAVAGNINI e OLIVEIRA
(2009) ao realizar um trabalho na busca de conhecer as concepções prévias de alguns
alunos, verificaram que:
Os resultados obtidos apontam que os conhecimentos prévios dos sujeitos
pesquisados relacionam-se à compreensão da evolução como sinônimo de
progresso e melhora, à visão antropocêntrica sobre os processos
evolutivos e à presença da concepção criacionista que nega os preceitos
científicos e aceita o mito da Criação como teoria que explica a origem da
vida e evolução das espécies.
BIZZO e HANI (2009) verificaram que os estudantes apresentam uma baixa
compreensão do conteúdo evolução biológica, fato que poderia ser revertido se houvesse
uma abordagem histórica referente a teoria da evolução, pois é comum a genética
mendeliana ser abordada antes da evolução biológica, considerando os pressupostos
históricos e epistemológicos entre os trabalhos de Gregor Mendel e Charles Darwin.
Na atualidade, o tema evolução biológica tende a ser relevante por estar
relacionado
a:
questões
sócio-científicas
(engenharia
genética,
resistência
aos
antibióticos, agricultura); discussão ética – ou seja, a relação do ser humano com os
demais organismo do meio ambiente, onde o “especismo” do ser humano tende a
sobrepor moralmente e eticamente os demais seres (BIZZO e HANI, 2009).
Diante desses fatos, tendo como foco as necessidades apontadas pelos
professores, a presente unidade didática objetiva propor uma atividade didáticopedagógica, buscando subsidiar a prática pedagógica em sala de aula.
Material Didático
Na unidade didática apresentada será disponibilizada ao professor um tutorial
orientando o uso do programa EvoDots (software livre) para o ensino de evolução
biológica, visando auxiliá-lo na abordagem da temática. O uso desta ferramenta objetiva
facilitar o ensino de forma complementar às metodologias já utilizadas pelos professores
em sua prática pedagógica.
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SIMULANDO A AÇÃO DA SELEÇÃO NATURAL E DE OUTROS FATORES
EVOLUTIVOS USANDO O PROGRAMA EVODOTS
Introdução
Uma série de programas de computador simulando a evolução de caracteres
adaptativos pela seleção natural estão disponíveis na rede mundial de computadores. O
uso deste tipo de ferramenta pode facilitar o ensino deste conteúdo, complementando as
metodologias comumente usadas em sala de aula. Embora de utilização simples, eles
costumam ser desenvolvidos na língua inglesa, inclusive os seus manuais de instrução.
Além disso, eles partem de uma fundamentação teórica que precisa ser bem
compreendida pelos professores, para que estes possam trabalhá-la corretamente junto
aos estudantes. Portanto, a criação de um tutorial contendo instruções de funcionamento
e uma fundamentação básica pode aumentar o interesse pelo uso desse tipo de
ferramenta. Além disso, a atividade pode deixar de ser mera recreação e se tornar uma
forma efetiva de aprendizado.
Objetivo
Preparar um tutorial para o uso do programa EvoDots para o ensino de evolução
biológica pela seleção natural.
Material necessário

Computadores que permitam rodar programas executáveis (.exe), ou seja, que
tenham o Microsoft Windows © instalado;

Programa EvoDots.exe, disponível no endereço
http://faculty.washington.edu/herronjc/SoftwareFolder/EvoDots.html;

Papel e caneta ou lápis, para se fazer anotações.
Fundamentação teórica
Podemos definir seleção natural como o mecanismo que promove mudanças nas
frequências de determinados caracteres herdáveis presentes nas espécies e que resultam
no aumento da sua adaptação ao ambiente. O conceito de seleção natural é crucial
dentro da Teoria Evolutiva, pois ele explica justamente os mecanismos envolvidos na
evolução das adaptações. Freeman e Herron (2009) explicam que, para que a evolução
pela seleção natural ocorra, os seguintes postulados de Charles R. Darwin precisam ser
efetivados:
1. É preciso existir variação nos caracteres dentro das espécies;
2.
Ao menos parte da variação encontrada entre os indivíduos deve ser herdável,
ou seja, transmissível para a prole;
3. As espécies devem produzir uma quantidade de descendentes maior que a
capacidade suporte do ambiente, o que resultará em competição entre eles por
espaço, alimento, parceiros reprodutivos etc;
4. Deve ocorrer a sobrevivência e a reprodução não ao acaso entre tais
indivíduos.
Portanto, a evolução biológica pela seleção natural é explicada pela sobrevivência
e reprodução diferenciais dos indivíduos – o que é chamado de aptidão – pelo fato deles:
a)
apresentarem
variação
em
características
morfológicas,
fisiológicas
e
comportamentais; b) coexistirem em um ambiente com recursos finitos, onde a disputa
por alimento e abrigo, dentre outras coisas, é uma constante. Para uma série de
caracteres geneticamente controlados espera-se que os indivíduos apresentem diferentes
aptidões e que, ao longo das gerações, pela ação desse componente evolutivo, os
portadores das combinações que conferem maior aptidão se tornem cada vez mais
frequentes. Por exemplo, imagine que, em uma espécie de besouro encontramos
indivíduos de coloração esverdeada, de genótipo vv (homozigotos recessivos), e
indivíduos de coloração laranja, de genótipos VV (homozigotos dominante) ou Vv
(heterozigotos), conforme demonstrado na Figura 1. O ambiente ocupado por ele foi
recentemente colonizado por uma espécie de ave predadora de insetos. Um pesquisador
foi a campo e começou a estudar o comportamento dessa ave e descobriu que, de um
modo geral, ela predava proporcionalmente mais besouros laranjas que os verdes. E que
isso acontecia pelo fato dos besouros alaranjados serem mais facilmente encontrados
entre as folhagens das plantas. Sendo assim, se esperaria que, ao longo do tempo, fosse
paulatinamente aumentando a quantidade de besouros esverdeados e diminuindo a de
besouros laranjas.
Podemos fazer outras perguntas que seguem essa linha de raciocínio, como por
exemplo: se, numa espécie de coelhos, alguns forem mais velozes do que outros e se as
diferenças entre eles for geneticamente controlada, como se dará a evolução dessa
característica caso, no ambiente ocupado por eles, também sejam encontrados
predadores, como jaguatiricas? E se os coelhos maiores forem mais facilmente predados
que os menores? Ou então, de que forma a mutação no material genético contribui para o
processo de evolução pela seleção natural?
Figura 1. Se numa população de besouros, aqueles de coloração alaranjadas forem mais
facilmente predados que os de coloração verde, espera-se que, proporcionalmente, mais filhotes
verdes sobrevivam até a idade adulta e se reproduzam. Assim, ao longo das gerações
observaremos um aumento na frequência de besouros verdes e uma diminuição dos alaranjados,
devido à sobrevivência e reprodução diferencial desses indivíduos, o que é chamado de seleção
natural (Créditos da figura: Rogério F. de Souza/UEL).
Usando o programa EvoDots
O programa EvoDots (EvoDots 1.0© 2001 by Jon C. Herron) está disponível na
rede mundial de computadores. Para encontrá-lo, basta colocar o seu nome em um sítio
de buscas como o Google, Yahoo etc. Ou então, pode-se visitar diretamente a página do
desenvolvedor
em
http://faculty.washington.edu/herronjc/SoftwareFolder/EvoDots.html
(Figura 2). Para rodar o programa, basta baixá-lo em um computador que tenha o
Microsoft Windows © instalado. Em seguida, na página em que este foi salvo, basta clicar
duas vezes sobre o mesmo para que este inicie. Ele também pode ser gravado em uma
pendrive, podendo ser transferido para outros computadores.
O programa EvoDots possui uma interface simples, conforme exemplificado nas
Figuras 3, 4 e 5, onde também são apresentadas as informações principais sobre o seu
funcionamento. Neste programa, cada indivíduo fenotipicamente diferente é representado
por um pontinho colorido e o papel do estudante é caçá-los por um determinado tempo,
com o auxílio do mouse. É possível simular três situações distintas: tamanho, velocidade
ou camuflagem (Figura 5).
Também é possível realizar dois tipos diferentes de simulação: Considerando
apenas a ação da seleção natural (Darwin's Theory ou a Teoria de Darwin) no processo
evolutivo, ou levando em conta os efeitos da seleção natural e da mutação no processo
evolutivo (Mutation's Role ou o Papel da mutação). Na primeira (Figura 3), quando um tipo
de pontinho é caçado até a sua extinção, ele não será novamente reintroduzido na
população. Na segunda (Figura 4), mesmo após o desaparecimento de um dos tipos de
pontinhos, a mutação ao acaso poderá reintroduzir tal variante ou mesmo gerar novas
variantes durante o processo de reprodução dos indivíduos. Ou seja, ela simula a
mutação no DNA que pode ocorrer durante a duplicação do mesmo. Como a mutação é
um evento raro e aleatório, podem ser necessárias algumas reproduções para o
surgimento dos mutantes. É possível abrir e rodar simultaneamente os dois tipos de
simulação, o que pode ajudar a explicar não somente o papel da seleção natural, mas
também o da mutação no processo de evolução biológica.
Figura 2. Página onde pode-se encontrar o programa EvoDots.exe. A seta superior indica o
programa a ser baixado (por padrão, os navegadores costumam baixar arquivos no diretório
Downloads). A seta inferior fornece o tutorial (em inglês) para este programa.
Durante a simulação, é importante que a caçada seja interrompida algumas vezes
– por exemplo, a cada 15 segundos – para que os indivíduos sobreviventes se
reproduzam (clicando em Stop e Reproduce). Em seguida, a caçada dever ser reiniciada.
Dado um tempo – cerca de 1 a 3 minutos – o jogo é finalizado e os estudantes devem ser
estimulados a comparar os gráficos que mostram as frequências iniciais e finais de cada
tipo de pontinho (Figuras 3 e 4).
Explicando melhor esse jogo e as suas opções de simulação
Um aspecto relevante desse jogo é que cada indivíduo (ou pontinho) se reproduz
por mitose, ou seja, assexuadamente. Também pode-se considerar que eles sejam
haploides (n). Isso significa que, cada um deles terá apenas um alelo de cada caráter. Por
exemplo, indivíduos pequenos terão o genótipo A¹, indivíduos intermediários serão A²,
indivíduos grandes serão A³ e assim por diante. Com isso, fica mais fácil explicar como a
seleção natural leva ao aumento das variantes alélicas (A¹, A², A³ etc) que conferem maior
aptidão quando se escolhe a simulação a Teoria de Darwin (Darwin's Theory), ou como
um indivíduo grande (A³) pode originar um intermediário (A²), por exemplo, quando se
escolhe a simulação o Papel da mutação (Mutation's role).
Figura 3. Interface do programa EvoDots para a opção a Teoria de Darwin (Darwin's Theory), que
é aberta como padrão: (A) Ao iniciar o programa, deve-se clicar em File (Arquivo); (B) Feito isso,
aparecerá as opções de jogo: Speed (Velocidade), Size (Tamanho) e Visibility (Visibilidade) dos
pontinhos; (C) Esses comandos permitem determinar se haverá somente pontinhos iguais ou se
estes serão diferentes (Variable), se as características apresentadas por eles serão herdáveis
(Heritable), e se a sobrevivência dos pontinhos será seletiva (Selective); (D) Esses botões
permitem gerar uma nova população de pontinhos (New population), interromper a simulação
atualmente escolhida (Run/Stop) e permitir a reprodução dos sobreviventes (Reproduce); (E) É
nesta janela que serão encontrados os pontinhos e onde cada estudante realizará a sua caçada,
com o auxílio do mouse de computador; (F) Assim que o botão New population é acionado, esse
espaço exibe um gráfico indicando as frequências iniciais de cada tipo de pontinho nessa
população (Starting population) ; (G) Quando a jogada é interrompida ou finalizada (teclando Stop,
que surge no lugar de Run quando a jogada está ocorrendo), aparece, nesse espaço as
frequências de cada pontinho após a caçada (Current Population).
Figura 4. Interface do programa EvoDots para a opção Papel da mutação (Mutation's Role); (A)
No botão Window é possível escolher essa opção ou retornar para a simulação a Teoria de Darwin
(Darwin's Theory), ou então, rodar simultaneamente as duas simulações, bastando para tanto,
mover com o auxílio do mouse, uma das janelas para o lado; (B) Esses comandos permitem
determinar se os diferentes pontinhos, além de serem variáveis e herdáveis, poderão sofrer
mutação (with mutation), bem como determinar se a sobrevivência será seletiva (Survival is
Selective).
Ademais, embora simples, esse programa também pode auxiliar o entendimento de
vários aspectos do processo evolutivo. Por exemplo, na opção de simulação a Teoria de
Darwin (Darwin's Theory), na Figura 3C, os comandos permitem determinar se haverá
somente pontinhos iguais ou se estes serão diferentes (Variable), se as características
apresentadas por eles serão herdáveis (Heritable) e se a sobrevivência dos pontinhos
será seletiva (Selective). Isso permite trabalhar melhor os postulados de Darwin (vistos
anteriormente), que precisam ser seguidos para que efetivamente ocorra a evolução pela
seleção natural. Por esse motivo, vamos fundamentar um pouco mais cada uma dessas
opções:
▪ Que os caracteres sejam variáveis: se todos os indivíduos de uma
população forem geneticamente idênticos – por exemplo, se todos forem
pequenos (A¹) – mesmo que eles sejam caçados até a sua quase
eliminação, assim que eles se reproduzirem, o ambiente será inundado
apenas de indivíduos pequenos, não havendo mudanças evolutivas de uma
geração para a outra. Portanto, neste caso, o postulado 1 de Darwin não
será preenchido;
▪ Que os caracteres sejam herdáveis: se o tamanho dos indivíduos não
depende dos genes que eles carregam, mas tão somente da quantidade de
alimento que eles ingerem, então, a cada geração, indivíduos A¹, A² e A³
poderão gerar igualmente filhotes grandes, médios ou pequenos. Neste
caso, dizemos que o caráter apresenta apenas efeito ambiental (lembrando
que fenótipo = genótipo + ambiente). Assim, numa dada geração, se os
indivíduos maiores forem caçados até a extinção, na próxima geração eles
voltarão a aparecer na população. Neste caso, não haverá modificações nas
frequências alélicas ao longo das gerações pelo fato do postulado 2 de
Darwin não ser seguido;
▪ Que a sobrevivência seja seletiva: se ao clicar o mouse na população
qualquer indivíduo for igualmente caçado (com essa opção, o jogador não
consegue caçar as presas que ele escolher e a mortalidade se torna
totalmente aleatória), não importando o seu tamanho ou o seu genótipo,
então a influência do predador sobre as suas presas será nula. Neste caso,
o tamanho dos indivíduos não influenciará a sua taxa de predação e, a
evolução observada de uma geração para a outra (as mudanças nas
frequências de cada tipo de indivíduo) será não adaptativa. Isso significa
que essa evolução biológica não ocorrerá pela ação da seleção natural, uma
vez que o postulado 4 de Darwin não foi seguido. Porém, observe que,
embora não tenha havido seleção natural, ainda assim podemos dizer que
houve evolução biológica na população de uma geração para a outra, uma
vez que as frequências genotípicas e fenotípicas sofreram modificações,
mesmo que aleatoriamente. Em evolução, essa flutuação provocada pelo
acaso é conhecida como deriva genética, sendo este um componente
importante da Teoria Evolutiva Moderna.
Por outro lado, quando se escolhe a opção o Papel da mutação (Mutation's role),
podemos mostrar a forma como a mutação contribui para o processo evolutivo. Na Teoria
Evolutiva Moderna, a mutação é considerada a fonte primária para o surgimento ao acaso
de novas variantes alélicas para cada loco (por exemplo: A¹, A², A³, a etc). Portanto, é
graças a mutação que a evolução adaptativa, pela seleção natural, e a não adaptativa,
pela deriva genética, podem acontecer. Explicando melhor: Se novas variantes alélicas
não puderem surgir por mutações no material genético, a evolução biológica não existirá,
pela absoluta falta de diversidade genética (ou seja, o postulado 1 de Darwin não será
preenchido). E, se dentro de uma espécie as mutações deixarem de acontecer, depois
que a seleção natural ou a deriva genética fixarem apenas uma das diferentes variantes
alélicas que outrora existiam, dali para a frente, a possibilidade de evolução biológica
cessará. Portanto, a evolução biológica só ocorreu ao longo da história da vida em nosso
planeta por que, durante esse período, as mutações continuaram a reabastecer a
diversidade genética das espécies. E as espécies atuais continuam a poder evoluir,
porque novas mutações ainda continuam a acontecer.
Entretanto, deve-se lembrar que as mutações são aleatórias, podendo gerar
variantes alélicas funcionais ou não funcionais. Ou seja, elas podem produzir tanto alelos
que levam a produção de fenótipos vantajosos,
como desvantajosos. Além disso, é
importante frisar que as mutações só existem porque não existe um sistema de proteção
e de duplicação do material genético que seja 100% eficiente. Por esse motivo, apesar de
ser uma molécula bastante estável e protegida, o DNA pode acumular danos devido a
fatores internos (graças a alterações naturais nas bases nitrogenadas, a ação de radicais
livres produzidos durante o metabolismo celular etc) e externos (pela infecção por
retrovírus, radiação ultravioleta, produtos carcinogênicos, toxinas etc).
Questões que podem ser trabalhadas
A seguir são listadas algumas questões que podem direcionar o processo ensinoaprendizagem desse tema:
1)
De acordo com cada simulação escolhida pelos estudantes (Figura 5A, B ou C), o
que foi mais facilmente predado:
a)
Os indivíduos mais lentos ou os mais rápidos?
b)
Os indivíduos maiores ou os menores?
c)
Os indivíduos mais escuros ou os claros (observe que, na opção visibilidade,
no gráfico inicial existem indivíduos negros e que não são visíveis aos
jogadores)?
2)
Por que de tempos em tempos, era preciso interromper o jogo para realizar a
reprodução dos indivíduos sobreviventes?
3)
Comparando as frequências iniciais e finais de cada tipo de pontinho (é importante
reforçar aos estudantes que se tratam de indivíduos diferentes de uma mesma
espécie) o que podemos concluir?
4)
Por que o que aconteceu nessa simulação é chamado de seleção natural?
5)
O que acontece quando uma das opções de simulação (Figura 3C e 4B) são
desabilitadas? Por quê?
Figura 5. Interface gráfica inicial para a simulação caso se escolha velocidade (A), tamanho (B) ou
visibilidade (C) diferentes para as presas.
6)
Qual seria a importância da mutação para o processo evolutivo?
7)
Por que, na natureza, existem insetos coloridos, tendo em vista que os mais
camuflados costumam ser menos predados?
8)
Insetos mais velozes poderiam levar a seleção de predadores mais velozes?
9)
Um estudo conduzido por Garcia (2006) em Mato Grosso do Sul com fêmeas e
machos de dourado (Salminus brasiliensis) e curimbatá (Prochilodus lineatus)
mostrou que, nos últimos 25 anos, além de ter havido uma redução no estoque
pesqueiro, tem-se encontrado uma diminuição no tamanho desses peixes antes que
estes atinjam a idade reprodutiva. Eles atribuem isso à pesca seletiva (aquela onde
os pescadores são estimulados a devolverem ao rio os peixes que não atingiram o
tamanho mínimo exigido). Como isso poderia ser explicado pela seleção natural?
Bibliografia:
AMORIM, M. C.; LEYSER, V. Ensino de evolução biológica: implicações éticas da
abordagem de conflitos de natureza religiosa em sala de aula. In: Atas do VII Encontro
Nacional de Pesquisas em Educação em Ciências (ENPEC) – Florianópolis:
ABRAPEC, 2009. Disponível em:
<http://posgrad.fae.ufmg.br/posgrad/viienpec/pdfs/1305.pdf>. Acesso em 26 de julho de
2014.
ASGHAR, A.; WILES, JR.; ALTERS, B. Canadian pre-service elementary teachers’
conceptions of biological evolution and evolution education. Mcgill J. Educ., 42(2):189210, 2007.
BIZZO N.; HANI C.N. Darwin and Mendel: evolution and genetics. J. Biol. Educ.,
43(3):108-114, 2009.
BLACKWELL, W.H.; POWELL, M.J.; DUKES, G.H. The problem of student acceptance of
evolution. J. Biol. Educ., 37(2):58-67, 2003.
BRASIL. Ministério da Educação-MEC, Secretaria de Educação Básica. Programa
Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio-PNLEM. Brasília: 2007
CARNEIRO, A.P.N. A evolução biológica aos olhos de professores não-licenciados.
2004. Tese de Mestrado – Centro de Ciências Físicas e Matemática, Universidade Federal
de Santa Catarina, Florianópolis.
DIJK, E.M. Teachers' views on understanding evolutionary theory: A PCK-study in the
framework of the ERTE-model. Teaching Teacher Educ., 25(2):259-267, 2009.
FREEMAN S, HERRON JC (2009). Análise evolutiva. 4ª Ed. Ed. Artmed. 848p.
GARCIA ICB (2006). Influência da pesca seletiva sobre o comprimento médio de
maturação em populações de dourado (Salminus brasiliensis), piraputanga (Brycon hilarii)
e curimbatá (Prochilodus lineatus) no rio Miranda, Mato Grosso do Sul. Dissertação de
Mestrado. Disponível em: <http://biblioteca.universia.net/ficha.do?id=7276851>.
Acessado em 08/03/2010.
HERRON JC (2014). Disponível em:
<sohttp://faculty.washington.edu/herronjc/SoftwareFolder/software.html >. Acessado em
08 de agosto de 2015.
NELSON, C.E. (2008). Teaching evolution (and all of biology) more effectively: strategies
for engagement, critical reasoning, and confronting misconceptions. Integ. Comp. Biol.,
48:213-225.
OLEQUES, L. C. et al. Evolução Biológica como eixo integrador no ensino de biologia:
concepções e práticas de professores do Ensino Médio. In: Atas do VIII Encontro
Nacional de Pesquisa (ENPEC) – Campinas: ABRAPEC, 2011. Disponível em:
<http://www.nutes.ufrj.br/abrapec/viiienpec/resumos/R1066-1.pdf>. Acesso em 23 de julho
de 2014.
OLEQUES, L.C.; SANTOS, M. L. B; BOER, N. Evolução biológica: percepções de
professores de biologia. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciências, Espanha,
v. 10, n. 2, p. 243-263, 2011. Disponível em:
<http://reec.uvigo.es/volumenes/volumen10/ART2_VOL10_N2.pdf>. Acesso em 25 de
julho de 2014.
PARANÁ. Caderno de Expectativas de Aprendizagem. Curitiba/SEED-PR. 2012.
Disponível em:
<http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/diretrizes/caderno_expectativas.pd
f>. Acesso em 15 de julho de 2014.
PARANÁ. Diretrizes Curriculares da Educação Básica. Curitiba/SEED-PR. 2008.
Disponível em:
<http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/diretrizes/dce_bio.pdf>. Acesso em
15 de julho de 2014.
SANDERS, M.; NGXOLA, N. Identifying teachers' concerns about teaching evolution. J.
Biol. Ed., 43(3): 121-128, 2009.
SCHILDERS, M.; SLOEP. P.; PELED, E.; BOERSMA, K. Worldviews and evolution in the
biology classroom. J. Biol. Ed., 43(3)115-120, 2009.
SILVA, C. S. F. da; LAVAGNINI, T. C.; OLIVEIRA, R. R. de. Concepções do alunos do 3º
ano do Ensino Médio de uma Escola Pública de Jaboticabal – SP a respeito de evolução
biológica. In: Atas do VIII Encontro Nacional de Pesquisa (ENPEC) – Florianópolis:
ABRAPEC, 2009. Disponível em:
<http://posgrad.fae.ufmg.br/posgrad/viienpec/pdfs/557.pdf>. Acesso em 27 de julho de
2014.
TIDON, R.; LEWONTIN, R.C. (2004). Teaching evolutionary biology. Mol. Biol. 27: 124131.27: 124-131.
ZAMBERLAN, E. S. J; SILVA, M. R. da. O Ensino de Evolução Biológica e sua Abordagem
em Livros Didáticos. Educação Realidade, Porto Alegre, v. 37, n.1, p. 187-212, jan. 2012.
Disponível em: <http://www.ufrgs.br/edu_realidade>. Acesso em 21 de julho de 2014.
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